專利名稱：氫制造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過對水進行電氣分解來制作氫的氫制造系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用了風(fēng)力、陽光等可再生能量的發(fā)電站的二氧化碳排出量極其少，所以從遏制全球變暖的觀點出發(fā)正在全世界中被引入。
但是，對于由來于可再生能量的電力，輸出變動大，為了向系統(tǒng)線路大量導(dǎo)入，需要平均化。雖然提出了通過對蓄電池臨時充電該電力而平均化的手法，但蓄電池存在每容量的成本高，且電力儲藏容量也受限制等課題。另外，對于利用蓄電池實現(xiàn)的平均化法，以通過系統(tǒng)線路供給能量為前提，在豐富地得到可再生能量的偏僻地方需要新設(shè)置系統(tǒng)線路。另外，存在到消耗電力的地域的距離遠，而電力供給的平衡維持困難的可能性。
因此，作為基于可再生能量的發(fā)電電力的儲藏手段，提出了變換為氫等物質(zhì)的化學(xué)能量而儲藏的手法。通過將電能變換為物質(zhì)的化學(xué)能量，能夠?qū)崿F(xiàn)長時間的儲藏、長距離輸送，能夠促進在偏僻地方利用豐富的可再生能量。特別是，氫具有在利用時不會排出二氧化碳，通過對水進行電氣分解而能夠容易地制造等優(yōu)點。
此前，水電氣分解裝置一般在系統(tǒng)電力等的恒定輸出中利用的，但也討論了利用了可再生能量的水電氣分解裝置。
例如，在專利文獻I中，公開了發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)具備積蓄風(fēng)力發(fā)電或者陽光發(fā)電的電力的蓄電池、使用該電力對水進行電氣分解的水電解槽、以及燃料電池，并具備對水電解槽以及燃料電池進行加熱的加熱部件。
專利文獻1:日本特開2006 - 236741號公報發(fā)明內(nèi)容
通過對浸潰到水溶液中的2個電極施加電壓來產(chǎn)生水的電氣分解。因此，電極的高性能化、長壽命化以及低成本化對于水電氣分解裝置的開發(fā)是不可或缺的。以往的電極設(shè)想在恒定電壓下利用，而在變動電力下使用的情況下，響應(yīng)度、壽命成為課題。
關(guān)于響應(yīng)度，在以往的水電解裝置中，在輸出變動中需要幾個小時，通過以幾秒至幾分鐘為單位變動的可再生能量得到的發(fā)電電力無法應(yīng)對輸入。在該情況下，產(chǎn)生電力逆流而使控制設(shè)備損傷、或者對電極的一部分施加過大的電力而使電極劣化等問題。另外，關(guān)于壽命，如果輸入了變動電力，則電極電位的上升、降低反復(fù)發(fā)生，存在由于與氧化還原反應(yīng)相伴的電極體積變化所致的裂紋、溶解所致的熔析，電極性能隨著時間經(jīng)過而降低的問題。因此，作為面向可再生能量的發(fā)電站，要求適于變動電力利用的水電氣分解裝置。
本發(fā)明的目的在于提供一種針對通過可再生能量得到的輸入電力的變動的響應(yīng)度優(yōu)良，可靠性高的氫制造裝置。
本發(fā) 明的特征在于，在通過用氫極和氧極這成對的電極對水進行電氣分解而發(fā)生氫的氫制造裝置中，使氧極的充放電容量成為氫極的10 10000倍。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供針對通過可再生能量得到的輸入電力的變動的響應(yīng)度優(yōu)良，可靠性高的氫制造裝置。


圖1是示出實施例的氫制造裝置的單元的示意圖。
圖2A是示出并聯(lián)地連接了單元的氫制造裝置的示意圖。
圖2B是示出并聯(lián)地連接了單元的氫制造裝置的示意圖。
圖3是示出其他實施例的氫制造裝置的示意圖。
(符號說明)
101 :單元;102、303 :氫極;103、304 :充放電氧極;104、305 :隔壁;105、307 :槽； 106、306 :電解質(zhì)水溶液；107、313 :氫泡沫；201 :具有充放電氧極的單元；202 :具有一般的氧極的單元；203 :開關(guān)；301 :氫制造裝置；302 :單元；308 :管道；309 :氫儲藏部；310 :管道；311 :泵；312 :調(diào)節(jié)器。
具體實施方式
以下，對裝置結(jié)構(gòu)以及特性的詳細內(nèi)容進行說明。
本發(fā)明的水電解氫制造裝置是通過用電力對水進行電解來制造氫的裝置。水電解氫制造裝置是需要氫極和氧極、防止這些電極間短路的隔壁、以及內(nèi)含它們的槽的構(gòu)成要素。將該構(gòu)成要素稱為單元。通過對單元導(dǎo)入電解質(zhì)水溶液并輸入電力來進行水電解。氫極和氧極是相對置地設(shè)置的。
本發(fā)明的利用水電解的氫制造裝置主要目的為將通過可再生能量得到的發(fā)電電力變換為氫而儲藏的能量儲藏，在氧極中發(fā)生的氧 并非必須。
因此，本發(fā)明者根據(jù)通過在氧極中使充放電反應(yīng)優(yōu)先，而用于防止維持高速響應(yīng)度、氧極電位所致的電極劣化這樣的技術(shù)思想，完成本發(fā)明。
此處，充放電反應(yīng)是指，包括產(chǎn)生電雙層的現(xiàn)象、和金屬氧化物變化為金屬氫氧化物的反應(yīng)的反應(yīng)。
本發(fā)明的水電解氫制造裝置的主要特征在于，使氧極的充放電容量成為氫極的 10 10000倍。在本發(fā)明的水電解氫制造裝置中，氧極的充放電容量達到氫極的10 10000倍，所以在氫極中通過水的還原反應(yīng)而進行氫發(fā)生，在氧極中進行充放電反應(yīng)。
此處，充放電容量是指，包括由于產(chǎn)生電雙層得到的雙層容量、和由于金屬氧化物向金屬氫氧化物變化等的價數(shù)的變化產(chǎn)生的假容量的容量。
在以往的水電解裝置中，隨著反應(yīng)的進行，在各個電極中發(fā)生氫以及氧的泡沫。如果該泡沫附著到電極表面，則電極表面與電解液的接觸表面積減少，所以成為反應(yīng)阻抗。特別，在腐蝕環(huán)境比氫極強的氧極中，如果由于泡沫的附著而電極表面積減少，則電流局部地集中到與電解液接觸的部分，電壓上升。相伴于此，電極的溶解反應(yīng)同時進行，成為電極劣化的主要原因。另外，水電解反應(yīng)在一定的電壓以上時進行反應(yīng)，所以由于輸入電力發(fā)生變動，電壓大幅波動，水電解反應(yīng)的進行和停止頻繁地反復(fù)。如果電壓從水電解反應(yīng)的停止?fàn)顟B(tài)起急劇上升，則由于電壓的集中所致的電極溶解、與泡沫的急速發(fā)生相伴的泡的壓力將帶來電極表面構(gòu)造的破壞。氧極是電極表面脆的金屬氧化物，所以相比于氫極更容易破壞。
在金屬氧化物與電解液的界面中，除了電荷積存的雙層容量以外，還存在由于金屬氧化物向氫氧化物變化等的價數(shù)的變化產(chǎn)生的被稱為假容量的容量。雙層容量由于界面中的離子和電荷的移動而產(chǎn)生，假容量是金屬原子的價數(shù)的變化、氧化物/氫氧化物的固體反應(yīng)，所以不發(fā)生泡沫。因此，不易產(chǎn)生上述電極表面積的減少、電極的溶解、破壞所致的劣化。另外，特別是，雙層容量由于電荷或者離子的移動而產(chǎn)生，所以相比于水電解反應(yīng)，反應(yīng)時間更短，還能夠應(yīng)對急劇的輸入電力的變動。進而，這些充放電反應(yīng)在比水電解反應(yīng)低的電壓下進行，在寬的電壓區(qū)域內(nèi)也能夠應(yīng)對，所以具有使急劇的電壓的變動緩和的作用。
如以上那樣，在氧的需要少的狀況下，氧極在以利用了雙層容量以及假容量的充放電反應(yīng)為主時，從響應(yīng)度、抑制電極劣化以及反應(yīng)阻抗降低的觀點出發(fā)能推測為是優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明的利用了水的電解的氫制造裝置，能夠應(yīng)對通過以幾秒至幾分鐘為單位變動的可再生能量得到的發(fā)電電力的輸入。
在氫制造裝置中，在氫極中，進行通過水的還原反應(yīng)實現(xiàn)的氫發(fā)生，在氧極中，進行氧發(fā)生反應(yīng)。但是，如上所述在輸入電力發(fā)生變動的狀況下，優(yōu)選使氧極相比于氧發(fā)生反應(yīng)以充放電反應(yīng)為主。在以充放電反應(yīng)為主的情況下，相比于通常的氧發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速度更提高，能夠?qū)崿F(xiàn)高速響應(yīng)，所以能夠應(yīng)對幾秒至幾分鐘為單位的短的周期下的電力變動。 另外，在充放電反應(yīng)中，不發(fā)生泡沫，所以能夠抑制電極的破壞、溶解。另外，在利用多個電解槽的情況下，通過對一部分導(dǎo)入具有高的充放電容量的氧極，能夠?qū)⑵渌蹼姌O的電位保持為一定以上，所以能夠抑制與電力變動相伴的電極劣化。由此，能夠提供適合于變動電力的水電解裝置。另外，在本發(fā)明中，也可以不禁止氧極中的氧發(fā)生反應(yīng)，而從氧極發(fā)生氧。 在本說明書中，將充放電容量是氫極的10 10000倍的氧極稱為充放電氧極。
充放電氧極具有雙層容量以及假容量。
雙層容量與電極表面積成比例，所以比表面積越大，容量越增加。為了增大電極的比表面積，構(gòu)造的微細化是有效的，但過度的微細化導(dǎo)致電極強度降低，所以需要注意。
另一方面，假容量是金屬的氧化物或者氫氧化物的固體反應(yīng)，所以與電極中的氧化物總量或者氫氧化物總量成比例。因此，越增加金屬氧化物的量，越能夠增加容量，但存在電極成本上升等的課題。另外，存在如果電極表面的金屬氧化物的厚度增加，則反應(yīng)速度降低的課題。
在以電力儲備為目的的情況下，充放電容量越多越好。但是，如上所述，如果使充放電容量增加，則產(chǎn)生成本增加、強度降低這樣的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從可再生能量的變動電力制造氫的氫制造裝置，充放電氧極能夠應(yīng)對通過以幾秒至幾分鐘為單位變動的可再生能量得到的發(fā)電電力的輸入即可。
因此，作為為了快速響應(yīng)幾秒至幾分鐘的電力變動，使變動平均化而所需的充分的充放電容量，充放電氧極優(yōu)選具有氫極的10 10000倍的充放電容量。應(yīng)考慮成本、所需容量、用途以及輸入電力的特性等來選擇電極的比表面積以及金屬氧化物或者氫氧化物的總量，并不是被確定的限定，但作為優(yōu)選的例子，比表面積是氫極的1 10倍，更有選為， 比表面積是氫極的2 10倍。進而，優(yōu)選為具有氫極的10 1000倍程度的假容量的金屬氧化物或者金屬氫氧化物的總量。
作為充放電氧極，優(yōu)選為金屬氧化物或者金屬氫氧化物的比表面積大的電極。應(yīng)考慮成本、所需容量、用途以及輸入電力的特性等來選擇電極的比表面積以及金屬氧化物或者金屬氫氧化物的總量，并不是被確定的限定，但作為優(yōu)選的例子，比表面積是氫極的 10 100倍，進而，優(yōu)選具備具有氫極的10 100倍程度的假容量的金屬氧化物或者金屬氫氧化物。
作為充放電氧極，包括金屬的氧化物或者氫氧化物，該金屬由N1、Ru、Ir、T1、Sn、 Mo、Ta、Nb、V、Fe以及Mn中的某一個金屬、或者包含多個金屬的合金構(gòu)成。金屬氧化物或者金屬氫氧化物相比于金屬其導(dǎo)電性更低，所以優(yōu)選利用導(dǎo)電性高的N1、Ru或者Ir。但是， 特別是作為貴金屬的Ru以及Ir導(dǎo)致高成本，所以優(yōu)選組合使用Ni與T1、Sn、Mo、Ta、Nb、 V、Fe以及Mn中的某一個金屬。
對于充放電氧極的形狀，只要比表面積大即可，沒有特別限制，但優(yōu)選為多孔體、 網(wǎng)、或者纖維無紡布。即使是填充了微粒的電極，由于比表面積大，所以也能夠利用，但在微粒中接觸點的阻抗有可能變高，所以優(yōu)選使用電極整體的阻抗低的多孔體、網(wǎng)或者纖維無紡布。電極整體是低阻抗，所以能夠?qū)崿F(xiàn)向變動電力的高速響應(yīng)。
氫極具有使水還原而促進發(fā)生氫的反應(yīng)的作用。氫極優(yōu)選比表面積大，更有選為多孔體、網(wǎng)或者無紡布。進而，優(yōu)選在氫極的表面制作納米構(gòu)造體等。氫極在更低電力下進行氫發(fā)生反應(yīng)，所以優(yōu)選利用氫過電壓更小的Pt、Rh、Ir等鉬族。鉬族的成本高，所以也可以使用更廉價的N1、Fe等,也可以與鉬族合金化而使用。
本發(fā)明的氫制造裝置中使用的電解質(zhì)水溶液沒有特別限制，為了抑制電極、槽的腐蝕，優(yōu)選使用堿性的水溶液。另外，關(guān)于隔壁的材料也沒有特別規(guī)定，但優(yōu)選為不易于溶解于水溶液的穩(wěn)定性高的樹脂。作為例子，可以舉出聚酰亞胺、聚乙烯等。在樹脂的情況下， 需要以使離子能夠在內(nèi)部移動的方式成為多孔體或者海綿狀構(gòu)造。
另外，也可以利用一并具有電解質(zhì)以及隔壁的特性的離子導(dǎo)電性樹脂。特別，在利用了質(zhì)子導(dǎo)電性樹脂的情況下，在氧極側(cè)無需水溶液、在氫極側(cè)無需水，僅成為純粹的氫， 所以無需氣液分離，發(fā)電也容易。
本發(fā)明的氫制造裝置能夠在單個單元中利用，但也能夠?qū)⒍鄠€氫極和氧極的對并聯(lián)地連結(jié)來利用。也可以在串聯(lián)地連結(jié)了多個的雙極型中利用。在雙極型中能夠提高電解電壓，所以能夠在輸入高電壓電力的情況下利用。在并聯(lián)型中，能夠根據(jù)輸入電力的變化來變更各個單元的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在輸入電力多的情況下，使全部單元運轉(zhuǎn)，在電力降低了的情況下，通過減少運轉(zhuǎn)單元數(shù)，能夠使各個單元以高效的運轉(zhuǎn)電力運轉(zhuǎn)。另外，還能夠在并聯(lián)型中使所有單元成為充放電氧極，但也可以僅使一部分的單元成為充放電氧極。
在充放電電極中，即使在輸入電力降低了的情況下，通過充電的電氣容量的放電， 氧極自身的電位也不易降低，所以能夠抑制氧化還原反應(yīng)的反復(fù)所致的電極劣化的點作為優(yōu)點被舉出。因此，在本發(fā)明中，設(shè)想了在全部單元中使用了充放電氧極的例子，在需要氧氣的狀況、輸入電力的變動小、或者變動時間短時，還能夠僅使一部分的單元成為充放電氧極，以充放電氧極的充放電，應(yīng)對輸入電力的變動量。在該情況下，在輸入電力降低了時，通過并聯(lián)地連接具有充放電氧極的單元和具有一般的氧極的單元，能夠抑制一般氧極的電壓降低。
在本發(fā)明的氫制造裝置中，具備儲藏發(fā)生的氫的氫儲藏裝置。在氫極中發(fā)生的包含水分的氫通過氣液分離裝置被分離為氫和水分，所分離的氫被儲藏到氫儲藏裝置。作為氣液分離裝置，優(yōu)選利用氫分離膜，但也可以是利用冷熱實現(xiàn)的氣液分離。能夠通過高壓罐、管線、或者向有機氫化物的變換，消耗地搬運分離了水分的氫。
在本發(fā)明的氫制造裝置中，具有氫儲藏部，能夠?qū)崿F(xiàn)氫的儲藏以及釋放。對于氫儲藏部，既可以使用通過SUS鋼或者碳纖維和鋁的合成而制作的氣罐，也可以使用氫吸附合金。另外，也可以并用它們。
另外，在本發(fā)明的氫制造裝置中，具有從該氫儲藏部向浸潰了氫極的溶液中釋放氫氣的功能。此時，在氫極中進行作為水電解的逆反應(yīng)的、使氫氧化而釋放水的反應(yīng)，所以能夠通過與充放電氧極的放電反應(yīng)配合來發(fā)電。具有對氫極釋放氫的結(jié)構(gòu)和充放電氧極的本發(fā)明的氫制造裝置不僅能夠應(yīng)對氫而且還能夠應(yīng)對需要電力的狀況。
以下，通過具體的實施例，說明用于實施本發(fā)明的最佳方式，但本發(fā)明不限于以下的實施例。
實施例1
實施例1是本發(fā)明的氫制造裝置的 一個例子。
圖1是示出本發(fā)明的氫制造裝置的單元的一個例子的示意剖面圖。
單元101包括氫極102、充放電氧極103、隔壁104、槽105以及電解質(zhì)水溶液106。 氫極102以及充放電氧極103與發(fā)電部108連接。氫極102和充放電氧極103是夾著隔壁 104而相對置設(shè)置的。將它們插入槽105，并注入了電解質(zhì)水溶液106。在氫極102中，在水電解時，發(fā)生氫泡沫107。
充放電氧極103的充放電容量設(shè)計成大于氫極102。
對于充放電容量，雖然能夠通過各種測定方法來測定，但還能夠通過線性掃描伏安法等根據(jù)在對規(guī)定的電位范圍進行了掃描時流過的電流值求出電荷量的手法來測定。
在使氫極102為Ni網(wǎng)格,使電解質(zhì)水溶液106為10重量％ (重量百分比)氫氧化鉀水溶液，使充放電氧極103為多孔質(zhì)Ni的情況下，充放電容量成為氫極的13倍，在使用了鍍覆了 Ni的納米構(gòu)造體的Ni網(wǎng)格的情況下，充放電容量成為56倍，在使用了對Ir和Ru 進行燒結(jié)而得到的Ti網(wǎng)格的情況下，充放電容量成為126倍。通過增加對Ir和Ru進行燒結(jié)而得到的Ti網(wǎng)格的張數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)1000倍以上的容量。
如果關(guān)注對Ir和Ru進行燒結(jié)而得到的Ti網(wǎng)格電極，則幾乎無法目視觀察到從氧極發(fā)生泡沫。另外，在通過恒流法在一定的充電電流下通電的試驗中，在通電開始時，電壓以毫秒量級達到規(guī)定的電壓，也沒有之后的電壓的變動，能夠確認通過大容量的雙層容量得到的響應(yīng)度提高的效果。即使在之后的電流通電中，電壓變化也是1%程度，無法確認泡沫附著所致的電壓的上升效果，維持了恒定的電壓。
〔比較例I〕
在比較例I中，在氧極以及氫極中都使用了 Ni網(wǎng)格。氧極的充放電容量是氫極的1.6倍。如果通過恒流法在一定的充電電流下進行通電，則從上升直至到達規(guī)定的電壓是毫秒量級，但直至電壓成為恒定為止，產(chǎn)生了二級的電壓變動。另外，能夠確認在之后的電流通電中，存在10%程度的電壓變動，由于泡沫阻礙了電極反應(yīng)。
實施例2
在實施例2中，制作了并聯(lián)地連接了單元(氫制造裝置)的氫制造系統(tǒng)。
圖2A以及2B是該氫制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
在這些圖中，并聯(lián)地連接了具有充放電氧極的單元201 (I個)、和具有一般的氧極的單元202a、202b、202c (3個)，能夠從發(fā)電部204接受電力的供給。具有充放電氧極的單元201與并聯(lián)電路的末端連接。在各單元之間設(shè)置了開關(guān)203a、203b、203c，能夠通過輸入電力的增減切換開關(guān)203a、203b、203c來控制氫制造裝置的運轉(zhuǎn)的0N/0FF。
如圖2A所示，使所有開關(guān)203a、203b、203c閉合，對4個單元全部進行通電，在對末端的具有充放電氧極的單元201進行了充電之后，使輸入電力減半，斷開開關(guān)203b，使運轉(zhuǎn)的單元僅成為具有一般的氧極的單元202a、202b (2個)。此時，能夠確認通過對充放電氧極充電的電力，將具有充放電氧極的單元201以及具有一般的氧極的單元202c (不運轉(zhuǎn)) 的氧極電位，以比僅使用了一般的氧極的情況16倍的時間保持為一定以上的電位。
實施例3
圖3是示出還能夠發(fā)電的氫制造裝置的一個例子的示意剖面圖。
氫制造裝置301包括單元302、使發(fā)生的氫流通的管道308、兼作氣液分離裝置和罐的氫儲藏部309、控制從管道308向氫儲藏部309的氫的供給及供給壓的調(diào)節(jié)器312、用于將氫儲藏部309中儲藏的氫向槽307釋放的管道310、以及控制從管道310向槽307釋放氫的閥315及泵311。單元302是將氫極303、充電氧極304、隔壁305以及電解質(zhì)水溶液 306封入槽307而得到的。在氫極303中，在水電解時，發(fā)生氫泡沫313。
另外，從管道310送到槽307的氫被供給到用隔壁305隔開的氫極303側(cè)的電解質(zhì)水溶液306，與氫極303接觸。
另外，通過在管道308中設(shè)置三通閥等切換結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)⑺l(fā)生的氫直接供給到外部的設(shè)備。
將水電解反應(yīng)進行一定時間，在對充放電氧極304進行了充電之后，將氫極303以及充電氧極304連接到負載314。能夠確認 在使用泵311對槽307釋放了氫時，電流流入負載314，氫制造裝置301具有發(fā)電功能。
權(quán)利要求
1.一種氫制造裝置，其特征在于，具備由氫極以及氧極構(gòu)成的電極對；夾在所述氫極與所述氧極之間的隔壁；以及內(nèi)含所述電極對、所述隔壁及電解質(zhì)水溶液的槽，通過用所述電極對對所述電解質(zhì)水溶液進行電氣分解而產(chǎn)生氫，所述氧極的充放電容量是所述氫極的 10 10000 倍。
2.—種氣制造系統(tǒng)，其特征在于，具備并聯(lián)地連結(jié)了多個權(quán)利要求1所述的氫制造裝置的結(jié)構(gòu)、和發(fā)電部，所述氫制造裝置的一部分或者全部的所述氧極的充放電容量是所述氫極的10 10000倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫制造裝置，其特征在于，所述氫制造裝置通過用所述電極對對水進行電氣分解而產(chǎn)生氫，所述氫制造裝置利用輸入有變動的電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫制造系統(tǒng)，其特征在于，所述氧極的一部分的充放電容量是氫極的10 10000倍，在來自所述發(fā)電部的輸入電壓降低時將所述氧極的電壓保持為一定以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫制造裝置，其特征在于，具有儲藏所產(chǎn)生的氫的氫儲藏部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫制造裝置，其特征在于，具備用于對槽釋放所述氫儲藏部中儲藏的氫的管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫制造裝置，其特征在于，能夠通過處于充電狀態(tài)的所述氧極的還原反應(yīng)、和與所述氫極接觸的氫的氧化反應(yīng)來發(fā)電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫制造裝置，其特征在于，所述氧極包含金屬的氧化物或者氫氧化物，所述金屬包含從由N1、Ru、Ir、T1、Sn、Mo、 Ta、Nb、V、Fe以及Mn構(gòu)成的群中選擇出的一種以上的元素。
9.一種氫制造裝置，其特征在于，具備由氫極以及氧極構(gòu)成的電極對；夾在所述氫極與所述氧極之間的隔壁；以及內(nèi)含所述電極對、所述隔壁及電解質(zhì)水溶液的槽，通過用所述電極對對所述電解質(zhì)水溶液進行電氣分解而產(chǎn)生氫，所述氧極包含金屬的氧化物或者氫氧化物，并且所述氧極的比表面積是氫極的2 10倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氫制造裝置，其特征在于，所述金屬包含從由N1、Ru、Ir、T1、Sn、Mo、Ta、Nb、V、Fe以及Mn構(gòu)成的群中選擇出的一種以上的元素。
全文摘要
本發(fā)明的一種氫制造裝置，其特征在于，具備由氫極以及氧極構(gòu)成的電極對、夾在所述氫極與所述氧極之間的隔壁、以及內(nèi)含所述電極對、所述隔壁以及電解質(zhì)水溶液的槽，通過用所述電極對對所述電解質(zhì)水溶液進行電氣分解而產(chǎn)生氫，所述氧極包含金屬的氧化物或者氫氧化物，關(guān)于電極的比表面積，氧極大于氫極。通過該結(jié)構(gòu)，在氫極中產(chǎn)生基于水的還原反應(yīng)得到的氫，在氧極中進行充放電反應(yīng)。由此，在氫制造裝置中能夠?qū)⒀蹼姌O的電位保持為一定以上，所以能夠抑制與氧化還原相伴的電極劣化，能夠提高針對通過可再生能量得到的輸入電力的變動的響應(yīng)度以及可靠性。
文檔編號C25B11/04GK103069052SQ20118004085
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者杉政昌俊 申請人:株式會社日立制作所